Femtocell技術(shù)與應(yīng)用

前言

　　蜂窩網(wǎng)絡(luò)中大約2／3的電話業(yè)務(wù)和超過90％的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)都發(fā)生在室內(nèi)，然而調(diào)查發(fā)現(xiàn)很多的家庭和公司都存在著很差的室內(nèi)覆蓋問題。覆蓋面不足是客戶流失的主要原因，而這對運營商而言，在市場已經(jīng)飽和的情況下代價是很大的。如何提供良好的室內(nèi)覆蓋并提高成本效益，對運營商而言是一個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)?！　〗趂emtocell的發(fā)展為運營商解決室內(nèi)覆蓋問題提供了新的機會。同其他的室內(nèi)方案相比（比如分布式天線系統(tǒng)DAS，皮小區(qū)等），femtocell具有更高的成本效益。像沃達(dá)豐和AT&T這樣的許多運營商已經(jīng)對家庭基站表現(xiàn)出了濃厚的興趣，并在2009年的下半年在其移動網(wǎng)絡(luò)’范圍內(nèi)對。femtocell進(jìn)行商業(yè)運營?！　≡谟行ьl譜共信道部署的情況下，大量femtocell的使用將會對宏小區(qū)產(chǎn)生影響，因此在大規(guī)模使用之前，需要對femtocell和宏小區(qū)之間的相互影響和它們的性能進(jìn)行全面評估，可以通過試驗或者仿真的方法來進(jìn)行。目前缺一份全面有序的解釋femtocell放置在宏小區(qū)網(wǎng)絡(luò)中會產(chǎn)生各種問題的參考資料，因此，我們認(rèn)為寫一本涵蓋femtocell技術(shù)（例如femtocell結(jié)構(gòu)和空中接口技術(shù)）以及femtocell的使用會產(chǎn)生一系列問題（比如干擾模型和干擾消除、自優(yōu)化、移動性管理等）的書籍迫在眉睫。　　近年來，得到自然科學(xué)研究理事會和歐洲委員會項目資助的CWiND研究中心一直在從事：femtocell和室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的研究，這些項目使他們對femtocell技術(shù)和由于femtocell的使用產(chǎn)生的一系列問題有很好的了解。此外，值得欣喜的是，2009年2～6月，CWiND投入大量的人員力量來創(chuàng)作這本關(guān)于femtocell的書籍?！　≡谶@本書中，研究femtocell場景用的是計算機輔助的仿真方法，而不是試驗方法。這種方法更加簡單，并且具有更高的成本效益?！　∵@本書的創(chuàng)作風(fēng)格是教材式的，這本書的讀者適宜范圍比較廣泛，比如運營商的射頻工程師、電信設(shè)備商的射頻研發(fā)工程師、大學(xué)里的教師和科研人員、無線網(wǎng)絡(luò)專家和監(jiān)管機構(gòu)的職員等。本書的結(jié)構(gòu)如下。第l章（緒論）介紹了femtocell的概念和書中要講述的內(nèi)容，femtocell的優(yōu)缺點，并簡要介紹了femtocell的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和商業(yè)模型?！　〉?章（室內(nèi)覆蓋技術(shù)）介紹了多種不同的室內(nèi)覆蓋技術(shù)。由于femtocell主要用于室內(nèi)，在這里對其他類型的室內(nèi)覆蓋技術(shù)同時做了簡要介紹，希望對讀者有所幫助。在這一章，闡述了從宏小區(qū)到femtocell的演進(jìn)，比較了不同的方法。

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)講述了Femtocell的技術(shù)原理和實際應(yīng)用方案，主要涉及室內(nèi)覆蓋技術(shù)、接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)、空中接口技術(shù)、場景的系統(tǒng)級仿真、多天線干擾、移動性管理、網(wǎng)絡(luò)自組織等。    本書內(nèi)容全面，翔實豐富，實用性強，對于從事Femtocell相關(guān)工作的研究開發(fā)人員和工程技術(shù)人員都有很高的參考價值。本書也可供通信領(lǐng)域相關(guān)人員和高校通信等專業(yè)的師生閱讀參考。

書籍目錄

第1章  緒論  1.1  室內(nèi)覆蓋問題  1.2  Femtocell的概念    1.2.1  Femtocell的定義    1.2.2  Femtocell簡史    1.2.3  Femtocell接入點    1.2.4  FAP技術(shù)    1.2.5  FAP部署    1.2.6  FAP分類  1.3  Femtocell的重要性  1.4  Femtocells的部署    1.4.1  為運營商帶來的好處    1.4.2  為用戶帶來的好處  1.5  吸引更多消費者的重要因素    1.5.1  接入控制    1.5.2  標(biāo)準(zhǔn)化    1.5.3  商業(yè)模式    1.5.4  應(yīng)用    1.5.5  Femtocell與未許可移動接入的比較  1.6  本書的結(jié)構(gòu)  參考文獻(xiàn)第2章  室內(nèi)覆蓋技術(shù)第3章  接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)第4章  空中接口技術(shù)第5章  Femtocell場景的系統(tǒng)級仿真第6章  Femtocell中存在的干擾第7章  移動性管理第8章  網(wǎng)絡(luò)自組織第9章  Femtocell進(jìn)一步研究的問題參考文獻(xiàn)縮略語

章節(jié)摘錄

　　1.1 室內(nèi)覆蓋問題在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，估計2／3的電話和90％以上的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是在室內(nèi)發(fā)生的。因此，對于蜂窩網(wǎng)絡(luò)運營商來說，為話音、視頻以及高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供良好的室內(nèi)覆蓋變得日益重要。然而，一些調(diào)查顯示，45％的家庭和30％的企業(yè)都面臨著室內(nèi)覆蓋差的問題…。良好的室內(nèi)覆蓋和服務(wù)質(zhì)量可以為運營商創(chuàng)造更多的收益，增加用戶忠誠度并減少客戶流失。不好的室內(nèi)覆蓋正好相反。因此，怎樣提供良好的室內(nèi)覆蓋，特別是針對高速數(shù)據(jù)服務(wù)，對于運營商來說是一個很大的挑戰(zhàn)?！　√峁┦覂?nèi)覆蓋的一種典型的方法是使用戶外宏小區(qū)基站。這種方法有以下一些缺點?！　。?）使用一種所謂的“在外面”的方式來提供相應(yīng)的室內(nèi)覆蓋是非常昂貴的。例如，在LIMlTS中，一個室內(nèi)用戶為了克服很高的穿透損耗，就會要求基站發(fā)送更高的功率。這將會導(dǎo)致分配給其他用戶的功率減少并且將會降低小區(qū)的吞吐量。這是因為從系統(tǒng)容量來講，可供室內(nèi)用戶使用的功率是受限的，并且在LIMITS中容量和功率是相關(guān)的。因此，使用所謂的“在外面”方式每一兆比特的成本會非常高，并且比使用室內(nèi)解決方案成本要高很多。　?。?）一個大容量網(wǎng)絡(luò)需要很多的戶外基站，然而在人口密集的區(qū)域建立許多戶外基站是一個很大的挑戰(zhàn)?！　。?）由于戶外宏小區(qū)服務(wù)于室內(nèi)用戶時的干擾以及要求基站發(fā)送高的功率等原因，很少采用這種方法建立大容量網(wǎng)絡(luò)?！　。?）隨著小區(qū)站點密度的增加，這種網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化變成了一個很大的挑戰(zhàn)。例如，在GSM／GPRS／EDGE網(wǎng)絡(luò)中的頻率規(guī)劃，在基于CDMA的網(wǎng)絡(luò)中的軟切換區(qū)域規(guī)劃等。（5）3G和B3G網(wǎng)絡(luò)通常工作在2GHz或者更高的頻率上，對于工作在2GHz以上的網(wǎng)絡(luò)，建筑物的穿透是一項很大的挑戰(zhàn)?！　。?）網(wǎng)絡(luò)性能（例如吞吐量）在室內(nèi)無法得到保證，特別是在不是面對宏小區(qū)站點的一邊。為了獲得高的數(shù)據(jù)速率，就需要更高的調(diào)制和編碼方式。在HSDPA、WiMAX和LTE中，更高的調(diào)制和編碼方式要求有更好的信道條件，然而好的信道條件只有在面對宏小區(qū)站點的窗口附近才可以實現(xiàn)。因此，在商業(yè)中心、辦公樓以及商場等熱點區(qū)域，室內(nèi)解決方式，例如DAS（分布式天線系統(tǒng)）和微微小區(qū)成為了一種具有吸引力和可行的解決方案。

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